史永勝， 石景俊， 陳紅國(guó)， 李家琪， 董 晨

(陜西科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院， 陜西 西安 710021)

三步煅燒制備Sr2SiO4∶0.03Eu3+基熒光粉及其發(fā)光性能的研究

史永勝， 石景俊， 陳紅國(guó)， 李家琪， 董 晨

(陜西科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院， 陜西 西安 710021)

采用三步煅燒固相法在相對(duì)較低溫度條件下成功合成Sr2SiO4∶0.03Eu3+紅色硅酸鹽熒光粉，且與傳統(tǒng)的一步煅燒高溫固相法(1 300 ℃)作對(duì)比，通過X射線衍射(XRD)，場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)及熒光分光光度計(jì)(PL)等手段對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試表征.結(jié)果表明，在三步煅燒法的燒結(jié)溫度為950 ℃時(shí)可以制備出純度較高、顆粒尺寸較均勻且發(fā)光性能優(yōu)良的Sr2SiO4∶0.03Eu3+紅色熒光粉.激發(fā)和發(fā)射光譜表明該熒光粉可被紫外光(394 nm)和藍(lán)光(466 nm)有效激發(fā)，在5D0→7F2躍遷輻射的主要發(fā)射峰620 nm處發(fā)射的紅光最強(qiáng)，強(qiáng)度遠(yuǎn)大于594 nm處的發(fā)射峰.其CIE坐標(biāo)為(0.602 5,0.391 3)，接近標(biāo)準(zhǔn)的紅光坐標(biāo)(0.67,0.33)，在固態(tài)照明以及平板顯示設(shè)備上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值.

三步煅燒固相法； 紅色熒光粉； 稀土摻雜； Sr2SiO4

Abstract:The Sr2SiO4∶0.03Eu3+red phosphors were synthesized under relatively low temperature by three-step calcination solid-state method,which was compared with the traditional one-step high temperature solid-state method.The phosphors were characterized by the X-ray diffraction (XRD),file emission scanning electron microscope (SEM),fluorescence spectrophotometer (PL),respectively.The results show that the Sr2SiO4∶0.03Eu3+phosphors with high purity and size-uniformity and favorable fluorescence properties can be synthesized at 950 ℃.Excitation and emission spectra show that the phosphor can be effectively excited by ultraviolet (394 nm) and blue light (466 nm).Due to the transition radiation of5D0→7F2,the main emission peak is located at 620 nm with the strongest red light emission and its intensity is much larger than the emission peak at 594 nm.The color coordinate of the phosphors can be achieved at (0.602 5,0.391 3),which is close to the standard red light.It has potential applications in the solid state lighting and display devices.

Keywords:three-step calcination solid-state method； red phosphors； rare earth dopant； Sr2SiO4

0 引言

白光發(fā)光二極管(LED)因具有效率高、壽命長(zhǎng)、能量利用率低、環(huán)境友好、強(qiáng)度大、響應(yīng)速度快、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)成為第四代綠色照明光源[1-4].目前，主流的生產(chǎn)商用白光LED的方法就是將芯片與熒光粉結(jié)合起來[5-7].第一是將藍(lán)色LED芯片和黃色熒光粉組合封裝得到白光；第二是紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉與近紫外激發(fā)LED芯片相結(jié)合得到白光.因此熒光粉的發(fā)光性能直接影響著白色LED的光學(xué)性能，目前白光LED所使用的紅色熒光粉存在一些缺點(diǎn)，發(fā)射光譜里的紅光成分相對(duì)較少，色溫高，顯色指數(shù)低，亮度低和化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定性等[8,9].因此，尋找一種能被近紫外光激發(fā)的高效紅色熒光粉是及其必要的.

以Si-O四面體為亞結(jié)構(gòu)單元的硅酸鹽作為一類發(fā)光材料基質(zhì)，從眾多的熒光粉基質(zhì)中脫穎而出.由于其具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，成本低，發(fā)光效率高[10,11]，同時(shí)激發(fā)譜寬、發(fā)射譜寬比較容易通過微結(jié)構(gòu)調(diào)制，是高亮度WLED的重要基質(zhì)材料[12].稀土Eu3+是白光LED發(fā)光材料研究中重要的激活離子，能級(jí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光性能好、量子效率高.Eu3+有一條主要的發(fā)射帶(600～630 nm)位于紅光區(qū)域，歸因于Eu3+離子5D0→7F2的特征躍遷[13,14]，為實(shí)現(xiàn)Sr2SiO4∶Eu3+熒光粉發(fā)射紅光提供理論基礎(chǔ).傳統(tǒng)的高溫固相法制備的Sr2SiO4基熒光粉方法操作簡(jiǎn)單，工藝成熟，可工業(yè)化生產(chǎn)，但燒結(jié)溫度較高，能耗較大，對(duì)設(shè)備要求較高[15-17].

本文采用三步煅燒固相法在相對(duì)較低溫度條件下成功合成了Sr2SiO4∶0.03Eu3+紅色硅酸鹽熒光粉，并與傳統(tǒng)的一步煅燒高溫固相法(1 300 ℃)作對(duì)比，通過XRD、FE-SEM、PL等測(cè)試，研究了在該制備工藝下不同燒結(jié)溫度對(duì)熒光粉性能的影響.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品制備

(1)主要試劑：Eu2O3(99.99%)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；SrCO3，分析純，成都市科龍化工試劑；SiO2，分析純，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；CH3CH2OH，分析純，天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠.

(2)制備方法：按照摩爾比為(2～2.2)∶1∶0.03，分別稱取原料SrCO3，SiO2，Eu2O3，將其置于瑪瑙研缽中，在室溫下充分研磨1 h，再倒入乙醇將其進(jìn)一步研磨，直至原料干燥混合均勻.將研磨好的原料放入剛玉坩堝中，在高溫電阻爐中先以2 ℃/min的速率提高到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度C(℃)，保溫2 h后降至室溫，將所得樣品倒入瑪瑙研缽充分研磨后得到樣品1；再將樣品1以7 ℃/min的速率升至實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度C(℃)，保溫4 h后降至室溫，再將所得樣品倒入瑪瑙研缽充分研磨后得到樣品2；最后將樣品2以7 ℃/min的速率提高到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度C(℃)，保溫2 h后降至室溫，最后將所得樣品倒入瑪瑙研缽研磨成細(xì)小均勻的顆粒，所得的樣品即為Sr2SiO4∶0.03Eu3+紅色熒光粉.

1.2 表征及性能測(cè)試

通過D/max 2200PC型X射線衍射儀(XRD)進(jìn)行相結(jié)構(gòu)分析，所用的X射線源為Cu-Kα(λ=1.540 5 ?)，掃描電流30 mA，掃描電壓為40 kV，掃描速率為8 °/min，掃描范圍為10 °～70 °.STA-409PC型綜合熱分析儀對(duì)樣品進(jìn)行差熱和失重分析；S-4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)(日本電子公司)觀測(cè)樣品的微觀形貌；F-4600型熒光分光光度計(jì)測(cè)試樣品的發(fā)射光譜和激發(fā)光譜及熒光壽命(日本日立公司)；PMS-50紫外-可見-近紅外光譜分析系統(tǒng)表征樣品的發(fā)光性能.

2 結(jié)果與討論

2.1 Sr2SiO4∶0.03Eu3+物相分析

制備硅酸鹽熒光粉首先需要探測(cè)Sr2SiO4基的燒成制度，在樣品合成過程中其質(zhì)量會(huì)隨著煅燒與隨爐冷卻過程產(chǎn)生脫水、分解、還原、氧化等一系列變化，而且樣品的結(jié)構(gòu)與組成以及產(chǎn)生質(zhì)量變化的溫度節(jié)點(diǎn)與其相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量變化百分?jǐn)?shù)有著密切的聯(lián)系，故本文對(duì)合成的Sr2SiO4基質(zhì)進(jìn)行綜合熱分析以初步確定目標(biāo)基熒光粉的燒結(jié)溫度，升溫范圍從室溫至1 300 ℃，速率為10 ℃/min.

圖1為Sr2SiO4前驅(qū)混料的TG-DSC曲線.從DSC曲線可以看到在溫度50 ℃～60 ℃、900 ℃～1 000 ℃、1 050 ℃～1 200 ℃處各有一個(gè)吸收峰，TG曲線表明反應(yīng)過程中主要存在兩個(gè)失重階段，當(dāng)反應(yīng)溫度在40 ℃時(shí)，第一階段的失重過程開始，直至60 ℃時(shí)結(jié)束，失重率為1.5%，該過程可能是由于物理吸附水脫出引起的，850 ℃到1 000 ℃為第二階段的失重過程，失重率為27%，在933.3 ℃處存在明顯的失重和吸熱現(xiàn)象，認(rèn)為是原料在該溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)SrCO3與SiO2反應(yīng)生成Sr2SiO4.初步可以確定將Sr2SiO4的煅燒溫度降低為950 ℃的合理性.為保證實(shí)驗(yàn)過程的嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)定該Sr2SiO4的煅燒制備溫度分別為900 ℃、950 ℃、1 100 ℃.

圖1 Sr2SiO4前驅(qū)混料的TG-DSC曲線

圖2為三步煅燒法各階段樣品的XRD圖.曲線a為第一階段以2 ℃/min 升溫至950 ℃，保溫2 h所的樣品1的XRD圖；曲線b為第二階段將樣品1以7 ℃/min 升溫至950 ℃，保溫4 h所的樣品2的XRD圖；曲線c為第三階段將樣品2以7 ℃/min 升溫至950 ℃，保溫2 h所的樣品3的XRD圖.

圖2 三步煅燒法各階段樣品的XRD圖

可以看出，在第一階段，雜相很多，部分峰相與SrCO3和SiO2的標(biāo)準(zhǔn)的XRD的峰相對(duì)應(yīng)，說明第一階段原料逐漸擴(kuò)散反應(yīng)，但該階段下所得樣品不純，雜峰很多；第二階段下所得樣品的XRD圖已經(jīng)大體符合Sr2SiO4(PDF#039-1256)標(biāo)準(zhǔn)卡，存在少量雜峰；第三階段下得到的樣品的XRD與Sr2SiO4(PDF#039-1256)標(biāo)準(zhǔn)卡基本一致，雜峰基本消失.推測(cè)在原料氧化反應(yīng)階段，采用相對(duì)較低升溫速率可以使得原料有充足的時(shí)間進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，并使反應(yīng)放出的CO2等能夠及時(shí)的從樣品中排出，降低生成雜相的溫度，為相對(duì)較低溫下合成目標(biāo)樣品提供條件[18].在煅燒后期固相生成反應(yīng)階段的采用較高的升溫速率進(jìn)行煅燒，能夠調(diào)節(jié)減少雜相的生成，在相對(duì)較低溫度下合成純度較高的Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉.

圖3表示在不同燒結(jié)溫度下制備的Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的XRD圖譜.分別是一步法1 300 ℃(保溫12 h)和三步煅燒法的1 100 ℃，950 ℃以及900 ℃所得樣品XRD圖譜.從圖中可以看出，所得樣品的XRD與Sr2SiO4(PDF#039-1256)標(biāo)準(zhǔn)卡基本一致，即為單斜相晶系.但是一步法下的1 300 ℃出現(xiàn)少量的雜峰，雜相產(chǎn)生的可能原因是由于煅燒過程中升溫速率過快，當(dāng)溫度達(dá)到1 300 ℃時(shí)，原料氧化燃燒釋放出的CO2不能順利排出，改變了樣品周圍的氣氛，致使該雜相生成后不易消除；而分步煅燒下，目標(biāo)溫度分別為900 ℃，950 ℃以及1 100 ℃，隨著溫度的升高，雜峰先減少再增加，在950 ℃時(shí)，雜峰最少且與標(biāo)準(zhǔn)卡最為符合，故三步煅燒該溫度下制出的樣品結(jié)晶性最好.

圖3 不同燒結(jié)溫度下Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的XRD圖

2.2 Sr2SiO4∶0.03Eu3+形貌分析

圖4為不同制備條件下Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的SEM圖.圖4(a)、(b)、(c)、(d)分別是三步煅燒法的900 ℃、950 ℃、1 100 ℃以及一步煅燒法1 300 ℃(保溫12 h)所得樣品的微觀形貌圖.從圖中可以看出，Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉末呈現(xiàn)出高度結(jié)晶形態(tài)不規(guī)則的形貌，其晶粒沒有統(tǒng)一的形狀和尺寸，這可能是由于溫度的不均勻分布導(dǎo)致的.當(dāng)三步煅燒法的燒結(jié)溫度從900 ℃升至950 ℃再到1 100 ℃時(shí)，顆粒平均尺寸是逐漸增大且逐漸發(fā)生團(tuán)聚，這可能是由于較大的顆粒隨著溫度的升高吸收了較小的顆粒促進(jìn)了其顆粒尺寸的增長(zhǎng)[19].Ostwald熟化機(jī)制可以解釋這一生長(zhǎng)過程，Scherrer公式可以計(jì)算出晶粒尺寸，如式(1)所示：

(1)

式(1)中：D—晶粒垂直于晶面方向的平均厚度(nm)，即為晶粒尺寸；K—Scherrer常數(shù)，一般在0.9至1之間；γ—X射線波長(zhǎng)(nm)；B—實(shí)測(cè)樣品衍射峰半高寬度；θ—衍射角.

從式(1)可以看出，晶粒尺寸D與半高寬度B是成反比的，隨著燒結(jié)溫度的降低，晶粒尺寸逐漸減小，比表面積增大，表面層結(jié)構(gòu)的缺陷就相對(duì)比較嚴(yán)重.結(jié)構(gòu)缺陷將導(dǎo)致衍射強(qiáng)度降低和衍射峰寬化，即半高寬度增大[20].而一步法燒結(jié)溫度為1 300 ℃，保溫12 h時(shí)，顆粒表面逐漸變光滑，表明熔化發(fā)生在某些顆粒的表面，而主晶則被熔化的晶相包圍.

(a) 900 ℃，三步煅燒 (b) 950 ℃，三步煅燒

(c) 1 100 ℃，三步煅燒 (d) 1 300 ℃，一步煅燒圖4 不同制備條件下Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉SEM圖

圖5為不同制備條件下合成的Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的顆粒尺寸統(tǒng)計(jì)圖.圖5(a)、(b)和(c)是三步煅燒法下燒結(jié)溫度分別為900 ℃、950 ℃和1 100 ℃下顆粒尺寸統(tǒng)計(jì)圖；圖5(d)是一步煅燒法下煅燒溫度為1 300 ℃下顆粒尺寸統(tǒng)計(jì)圖；圖5(e)是不同溫度和制備方法下顆粒的平均尺寸及其離散度的變化趨勢(shì).表1為不同溫度下的顆粒尺寸分布數(shù)據(jù).

可以看出，圖5(b)的顆粒大小分布相對(duì)均勻且極差與離散度都是最小的.熒光粉的粒度分布是影響LED封裝的重要因素之一，一般用“離散度”來定義粒度分布的不均勻程度.離散度越小，表示熒光粉中顆粒分布越均勻，就越利于涂覆，LED封裝的成本就越低；且離散度較小的熒光粉封裝的LED器件其光通量相對(duì)離散度較大的熒光粉封裝的LED來說更高，并且在光通量、色坐標(biāo)和顯色指數(shù)方面其波動(dòng)性也更小，進(jìn)一步說明熒光粉的粒度分布越集中，封裝出來的LED器件光學(xué)參數(shù)一致性越好[21].

(a) 900 ℃，三步煅燒 (b) 950 ℃，三步煅燒

(c) 1 100 ℃，三步煅燒 (d) 1 300 ℃，一步煅燒

(e)晶粒的平均尺寸及其離散度的變化趨勢(shì)圖5 不同制備條件下Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉晶粒尺寸統(tǒng)計(jì)

溫度/℃最小粒徑/μm最大粒徑/μm平均粒徑/μm離散度9001.9034.518.8198.509503.1731.2310.086.0911001.8851.1910.7210.4613002.4738.1611.299.29

2.3 Sr2SiO4∶0.03Eu3+發(fā)光性能分析

圖6為Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉激發(fā)光譜圖.從圖6可知，熒光體以620 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)所得到的激發(fā)光譜中Eu3+在短波紫外光激發(fā)下可產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光發(fā)射.圖中出現(xiàn)的位于361 nm、382 nm、394 nm、414和466nm 處的激發(fā)帶均是Eu3+特征吸收尖峰，分別對(duì)應(yīng)于Eu3+的7F0-5D4、7F0-5L7、7F0-5L6、7F0-5D3和7F0-5D2吸收躍遷，是Eu3+固有的內(nèi)在結(jié)構(gòu)的4f-4f躍遷窄帶吸收峰[22].

圖6 Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉 激發(fā)光譜圖

圖7是Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉在不同的燒結(jié)溫度下的發(fā)射光譜圖.三步煅燒法的燒結(jié)溫度分別是900 ℃、950 ℃和1 100 ℃，以及一步法的燒結(jié)溫度1 300 ℃.觀察到合成的Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉存在兩個(gè)明顯的發(fā)射峰，分別位594 nm的紅橙光(5D0→7F1躍遷)和 620 nm的純紅光(5D0→7F2躍遷)，此外在658和705 nm 處存在兩個(gè)弱發(fā)射峰，分別對(duì)應(yīng)于Eu3+的5D0→7F3和5D0→7F4躍遷[23].Eu3+發(fā)光是由內(nèi)層電子發(fā)生發(fā)生f-f躍遷輻射產(chǎn)生，因而它的發(fā)光性能受外場(chǎng)(如晶體場(chǎng))影響較小[24].

明顯觀察到，三步煅燒法下燒結(jié)溫度為950 ℃時(shí)，5D0→7F2躍遷輻射的620 nm的紅光最強(qiáng)，且主要發(fā)射峰位于620 nm處，強(qiáng)度遠(yuǎn)大于594 nm處的發(fā)射峰，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的紅光發(fā)射.在620 nm處5D0→7F2躍遷時(shí)發(fā)射峰產(chǎn)生劈裂，這是由于Eu3+的基態(tài)軌道旋轉(zhuǎn)和晶體場(chǎng)劈裂導(dǎo)致的[25].隨著溫度的升高，熒光粉在594 nm處的發(fā)光強(qiáng)度逐漸減小，且焙燒溫度為950 ℃時(shí)熒光粉在620 nm處的發(fā)射強(qiáng)度最大.594 nm和620 nm兩個(gè)發(fā)射峰發(fā)光強(qiáng)度隨溫度變化規(guī)律不同的原因是：Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉晶格中存在兩種Sr2+格位分別為Sr(Ⅰ)和Sr(Ⅱ)，Sr(Ⅰ)為10氧配位，Sr(Ⅱ)為9氧配位，中心對(duì)稱的Sr(Ⅰ)格位和非中心對(duì)稱的Sr(Ⅱ)格位在基質(zhì)晶格中平均分布[26,27].

從發(fā)射光譜的主要衍射峰強(qiáng)度也能看出，當(dāng)燒結(jié)溫度為950 ℃時(shí)，620 nm和594 nm處的衍射峰呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱性，說明Eu3+進(jìn)入 Sr(Ⅱ)格位的幾率越來越高，隨著燒結(jié)溫度的升高，導(dǎo)致 620 nm處發(fā)光強(qiáng)度越來越大，Eu3+濃度一定的情況下，594 nm處發(fā)光強(qiáng)度則相對(duì)減弱[28].經(jīng)過分析可以看出，考慮發(fā)光強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)選擇950 ℃作為合成Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的最佳溫度.

圖7 不同燒結(jié)溫度下Sr2SiO4∶0.03Eu3+的發(fā)射光譜圖

根據(jù)激發(fā)光譜數(shù)據(jù)，利用軟件計(jì)算出Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉的CIE色坐標(biāo).圖8為三步煅燒法下燒結(jié)溫度分別為900 ℃、950 ℃、1 100 ℃和一步法下燒結(jié)溫度1 300 ℃下樣品的色坐標(biāo)，分別是(0.497 1,0.479 8)、(0.602 5,0.391 3)、(0.595 1,0.397 3)、(0.503 3,0.475 0).從圖8可以看出，溫度在900 ℃和1 300 ℃下的樣品偏橙色，溫度在1 100 ℃和950℃下樣品發(fā)紅光，由此可見，溫度在950 ℃下制備出來的樣品發(fā)光效果最好.

圖8 不同溫度下Sr2SiO4∶0.03Eu3+的色坐標(biāo)圖

3 結(jié)論

(1)采用三步煅燒固相法研究不同燒結(jié)溫度下對(duì)制備出來的熒光粉的影響，并與傳統(tǒng)的一步法高溫固相作對(duì)比，結(jié)果表明，在950 ℃左右能夠制備合成結(jié)晶度較高、相純度高、顆粒尺寸較均勻發(fā)光性能優(yōu)良的Sr2SiO4∶0.03Eu3+紅色熒光粉，并且少量Eu3+的摻雜并沒有改變Sr2SiO4結(jié)構(gòu).

(2)三步煅燒法燒結(jié)溫度為950 ℃時(shí)，在近紫外的激發(fā)下，Sr2SiO4∶0.03Eu3+熒光粉主要發(fā)射強(qiáng)峰在620 nm處，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的紅光發(fā)射，優(yōu)于傳統(tǒng)固相法的發(fā)射強(qiáng)度且極大降低了燒結(jié)溫度.當(dāng)溫度為950 ℃時(shí)，其CIE坐標(biāo)為(0.602 5,0.391 3)，接近標(biāo)準(zhǔn)的紅光坐標(biāo)(0.67,0.33)，在固態(tài)照明以及平板顯示設(shè)備上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值.

[1] N Pradal,A Potdevin,G Chadeyron,et al.Spectroscopic study and enhanced thermostability of combustion-derived BaMgAl10O17∶Eu2+blue phosphors for solid-state lighting[J].Optical Materials,2017,64:334-344.

[2] Tang Wei,Wang Mingwen,Meng Xiangxue,et al.Luminescence properties of tunable white-light long-lasting phosphor YPO4∶Eu3+,Tb3+,Sr2+,Zr4+[J].Optical Materials,2016,54:120-125.

[3] G Annadurai,S M M Kennedy,V Sivakumar,et al.Photoluminescence properties of a novel orange-red emitting Ba2CaZn2Si6O17∶Sm3+phosphor[J].Journal of Luminescence,2016,169:690-694.

[4] Xiao Lixin,Chen Zhijing,Qu Bo,et al.Recent progresses on materials for electrophosphorescent organic light-emitting devices[J].Adv.Mater,2011,23(8):926-952.

[5] W Ahn,Y J Kim.Effects of flux on the synthesis and the luminescence of Lu3Al5O12∶Ce3+phosphors[J].Sci.Adv.Mater,2016,8(4):904-908.

[6] Liang Yujun,Yu Dongyan,Huang Wenzhu,et al.Molten salt synthesis and luminescent properties of nearly spherical YAG:Ce phosphor[J].Mater.Sci.Semicon.Process,2015,30(30):92-97.

[7] G H Kim,S J Lee,Y J Kim.The effects of zinc on the structural and luminescent properties of Ca1-xZnxTiO3∶Pr3+phosphors[J].Opt.Mater,2012,34 (11):1 860-1 864.

[8] E F Schubert,J K Kim.Solid-state light sources getting smart[J].Science,2005,308(5726):1 274-1 278.

[9] S Neeraj,N Kijima,A K Cheetham.Novel red phosphors for solid-state lighting:the system NaM(WO4)2-x(MoO4)x∶Eu3+(M=Gd,Y,Bi)[J].Chem.Phys.Lett.2004,387(1):2-6.

[10] K W Park,H S Lim,S W Park,et al.Strong blue absorption of green Zn2SiO4∶Mn2+phosphor by doping heavy Mn2+concentrations[J].Chem.Phys.Lett,2015,636:141-145.

[11] Z Chen,J H Zhang,S Chen,et al.Preparation and luminescence property of Eu2+,Mn2+co-doped silicates phosphors for white LED[J].Journal of Alloys and Compounds,2015,632:756-759.

[12] 俞 軍.稀土摻雜硅酸鹽材料的制備和發(fā)光性能研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2010.

[13] T H T Tong,N D Hung,N T K Lien,et al.Synthesis and optical properties of red/blue-emitting Sr2MgSi2O7∶Eu3+/Eu2+phosphors for white LED[J].Journal of Science:Advanced Materials and Devices,2016,1(2):204-208.

[14] M Venkataravanappa,H Nagabhushana,P B Duka,et al.Dual color emitting Eu doped strontium orthosilicate phosphors synthesized by bio-template assisted ultrasound for solid state lightning and display applications[J].Ultrasonics Sonochemistry,2017,34:803-820.

[15] M G Ha,J S Jeong,K R Han,et al.Characterizations and optical properties of Sm3+-doped Sr2SiO4phosphors[J].Ceramics International,2012,38(7):5 521-5 526.

[16] Li Xucheng,Zhang Rongfen,Cui Ruirui,et al.Luminescent properties of SrSi2O2N2∶Eu2+by the two-step synthesis[J].Journal of Alloys and Compounds,2015,650:470-474.

[17] Wang Yulong ,Zhang Wentao.Influence of Al3+/P5+ions substitution on the structure and luminescence properties of Sr2SiO4∶Eu2+phosphors for white light emitting diodes[J].Ceramics International,2017,43:2 824-2 828.

[18] 王立秋.鈦酸鹽粉體材料的制備研究[D].大連：大連理工大學(xué),2013.

[19] Liu Hongli,Hao Yuying.Luminescent properties of R+doped Sr2SiO4∶Eu3+(R+=Li+,Na+and K+) red-emitting phosphors for white LEDs[J].Journal of Luminescence,2011,131(11):2 422-2 426.

[20] K Upadhyay,R K Tamrakar,V Dubey.High temperature solid state synthesis and photoluminescence behavior of Eu3+doped GdAlO3nanophosphor[J].Superlattices and Microstructures,2015,78:116-124.

[21] Luo Zhijun,Li Huaming,Xia Jiexiang.Microwave-assisted synthesis of barium tungstate nanosheets and nanobelts by using polymer PVP micelle as templates[J].Materials Letters,2007,61 (8～9):1 845-1 848.

[22] Xie Mubiao,Zeng Lihua,Zhou Xiaoping,et al.Synthesis and photoluminescence properties of novel red emitting phosphor Sr2LiSiO4F∶Eu3+[J].Solid State Sciences,2014,46(12):6-9.

[23] 徐光青,鄭治祥,湯文明.Mn2+,Ce3+共摻雜Zn2SiO4材料的溶膠-凝膠法制備及光學(xué)性能研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,29 (4):42-47.

[24] Shen C H Y,Yang Y,Jin Sh Z,et al.Synthesis and luminous characteristics of Ba2SiO3Cl2∶Eu2+,Mn2+phosphor for white LED[J].Light-emitting Diode Materials and Devices,2007,32(3):12-16.

[25] K R And,M Haase.Wet-chemical synthesis of doped colloidal nanoparticles:YVO4∶Ln(Ln=Eu,Sm,Dy)[J].J Phys Chem B,1998,102(50):10 129-10 135.

[26] S K Gupta,A K Yadav,S Nigam,et al.Speciation and site occupancy of uranium in strontium orthosilicate by photoluminescence and X-ray absorption spectroscopy:A combined experimental and theoretical approach[J].Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy,2015,151:453-458.

[27] Hao Feng,Yang Yang.Synthesis and luminescence of Sr2SiO4∶Eu3+micro-spherical phosphors by a spray-drying process[J].Superlattices and Microstructures,2015,78:150-155.

[28] Wei Fengjun,JIA Qiuli.Massive production of A2SiO4∶Eu3+and A2SiO4∶Eu2+(A=Ca,Sr,Ba) microspheres and luminescent properties[J].Superlattices and Microstructures,2015,82:11-17.

【責(zé)任編輯：蔣亞儒】

StudyontheluminescencepropertyofSr2SiO4∶0.03Eu3+phosphorsbythree-stepcalcinationsolid-statemethod

SHI Yong-sheng， SHI Jing-jun， CHEN Hong-guo， LI Jia-qi， DONG Chen

(College of Elecrical and Information Engineering， Shaanxi University of Science & Technology， Xi′an 710021， China)

2017-08-23

陜西省科技廳科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(2015GY173)； 陜西科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(28)

史永勝(1964-)，男，陜西西安人，教授，博士，研究方向：功能復(fù)合材料

2096-398X(2017)05-0065-06

TQ133.3

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